随着数字孪生技术的成熟,光学非接触应变测量正从“数据采集工具”升级为“模型驱动引擎”。通过将光学测量数据实时注入数字孪生体,可构建“感知-预测-决策”的闭环系统:在风电叶片监测中,光学测量数据驱动的数字孪生模型可预测叶片裂纹扩展,指导预防性维护;在核电站管道系统中,光纤传感网络与数字孪生结合,实现蠕变-疲劳耦合损伤的在线评估,避免突发泄漏事故。光学非接触应变测量技术的演进,本质上是人类对“光-物质相互作用”认知深化的过程。从干涉仪的波长级精度到量子传感的原子级分辨率,从胶片记录到AI实时处理,光学测量不断突破物理极限与工程瓶颈,成为连接基础研究与产业应用的关键桥梁。未来,随着超构表面、拓扑光子学与神经形态计算等前沿技术的融合,光学应变测量将迈向智能化、微型化与集成化新阶段,为人类探索材料极限性能、保障重大基础设施安全提供更强有力的技术支撑。现有多个领域使用到光学应变测量数据,例如破坏性实验。福建VIC-3D数字图像相关变形测量

光学非接触应变测量技术在微观尺度下可用于微电子器件的应变分析。微电子器件是现代电子技术的基础,其性能受到应变的影响。通过光学非接触应变测量技术,可以实时、非接触地测量微电子器件在工作过程中的应变分布,从而评估器件的应变状态和性能。这对于优化器件设计、提高器件可靠性具有重要意义。光学非接触应变测量技术在微观尺度下可用于生物力学研究。生物力学是研究生物体力学性能和力学行为的学科。通过光学非接触应变测量技术,可以实时、非接触地测量生物体在受力过程中的应变分布,从而获得生物体的应力分布和应力-应变关系。这对于研究生物体的力学行为、生物组织的力学性能具有重要意义。浙江VIC-Gauge 2D视频引伸计应变与运动测量系统光学应变测量技术利用光学原理进行测量,实现了非接触式的应变测量。

常用的结构或部件变形测量仪器有水平仪、经纬仪、锤球、钢卷尺、棉线、激光测位仪、红外测距仪、全站仪等。构件的变形形式有梁、屋架的挠曲、屋架的倾斜、柱的侧向等,应根据试验对象的不同选用不同的方法及仪器。在测量小跨、屋架挠度时,可以采用简易拉线法,或选用基准点采用水平仪测平。房屋框架的倾斜变位测量,一般是将吊锤从上弦固定到下弦处,测量其倾斜值,记录倾斜方向。可采用粘贴10mm左右厚、50-80mm宽的石膏饼粘贴牢固,以判断裂缝是否发展为宜,可采用粘贴石膏法。还可在裂缝的两边粘贴几对手持应变计,用手持应变计测量变形发展情况。
常用的光学非接触应变测量方法有哪些?光学非接触应变测量方法是一种用于测量物体表面应变的技术。它通过利用光学原理和设备,实现对物体表面应变的精确测量。这种方法具有高精度、高灵敏度和无损伤等优点,因此在工程、材料科学和生物医学等领域得到了普遍应用。这里将介绍一些常用的光学非接触应变测量方法:全息干涉法全息干涉法是一种基于干涉原理的光学测量方法。它利用激光光源产生的相干光束,通过物体表面的干涉现象来测量应变。该方法可以实现高精度的应变测量,并且对物体表面的形貌变化也具有较高的灵敏度。数字图像相关法(DIC):通过捕捉物体表面的图像,并利用图像处理算法计算物体表面的位移和应变情况。

光学非接触应变测量技术的广泛应用,正在重塑多个关键行业的研发模式。在航空航天领域,研索仪器的 isi-sys 激光无损检测系统采用 Shearography/ESPI 技术,可对复合材料结构进行非破坏性强度检测,精确识别内部缺陷,为飞行器安全提供保障;在汽车工程中,通过 VIC 系列系统对车身及零部件进行受力变形测试,帮助制造商优化设计,提升产品安全性与耐用性。在新能源领域,该技术可用于电池材料的力学性能测试,监测充放电过程中的微变形;而在高校与科研机构,从生物组织力学研究到新型材料开发,研索仪器的测量系统已成为基础研究的重要工具。这些应用场景共同印证了光学非接触测量技术在推动产业升级与科研创新中的关键价值。光学非接触应变测量技术能够确保测量结果的准确可靠性,并保持设备的稳定性和准确性。福建VIC-3D数字图像相关变形测量
光学非接触应变测量可以通过多点测量和自适应算法来提高测量的准确性。福建VIC-3D数字图像相关变形测量
随着我国航空航天事业的迅猛发展,新型飞行器的飞行速度不断提高,这对其热防护结构提出了更高的要求。因此,热结构材料的高温力学性能成为热防护系统和飞行器结构设计的重要依据。数字图像相关法(DIC)是一种新兴的光学非接触应变测量方法,相比传统的变形测量方法,它具有适用范围广、环境适应性强、操作简单和测量精度高等优点,特别是在高温实验中具有独特的优势。在某单位的研究中,他们采用了两台高速相机来拍摄风洞中风载下垂尾模型的震颤情况。通过光学应变测量系统,他们分析了不同风速下各个位置(标记点)的振动情况以及散斑(C区域)的变形状态。通过这些数据,他们获得了该尾翼的振动模态参数和振型。光学非接触应变测量方法的优势在于它可以在不接触被测物体的情况下获取其应变信息。这对于高温实验来说尤为重要,因为传统的接触式应变测量方法在高温环境下往往无法正常工作。而光学非接触应变测量方法可以通过分析图像中的散斑变形来获取物体的应变信息,从而实现对高温结构的应变测量。福建VIC-3D数字图像相关变形测量